Chapitre 4 La transmission du programme génétique des parents aux enfants

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1 Chapitre 4 La transmission du programme génétique des parents aux enfants Introduction A l intérieur d une même famille les frères et sœurs ne se ressemblent pas pourtant ils viennent des mêmes parents.( la plupart du temps!) Problème : Quelle est l origine de la diversité entre frères et sœurs? A la fin de ce chapitre je dois savoir : Définir : *gamète, fécondation, méiose Savoir *décrire le caryotype des gamètes *expliquer comment se forment les gamètes (les différentes étapes de la méiose) *expliquer l origine de la grande diversité des gamètes (méiose ) *expliquer ce qui se passe au moment de la fécondation au niveau des chromosomes *expliquer pourquoi chaque individu est unique ( hasard de la fécondation) *expliquer l origine d une maladie chromosomique comme la trisomie 21 Savoir faire *schéma bilan Méiose + fécondation Rappels : La cellule sexuelle s appelle le gamète La fécondation est l union entre un spermatozoide et un ovule Elle donne naisance à une celule -œuf. En réalité il y a fusion des noyaux des 2 gamètes. Le noyau de la cellule œuf contient 23 paires de chromosomes soit 46 chromosomes au total. I Le Programme Génétique des gamètes Activité 1 : caryotype d un gamète ( ou cellule sexuelle) Voici le caryotype d un gamète : Raisonner : Que peux-tu conclure sur le nombre de chromosomes du gamète sachant que nous venons de voir que toutes nos cellules contiennent 46 chromosomes? Je vois qu il n y a que 23 chromosomes alors que chacune de nos cellules en contiennent 46, j en conclus qu il y en a moitié moins. Conclusion : Les gamètes humains sont des cellules qui ne contiennent que 23 chromosomes soit un chromosome de chacune des 23 paires..

2 Le spermatozoïde contient le chromosome sexuel X ou Y et l ovule ne contient que le chromosome sexuel X II La formation des gamètes Activité 2 : La formation des gamètes Rappel : Pour former des gamètes nous partons d une cellule initiale (soit dans les testicules soit dans les ovaires) S informer : En t aidant du texte ci-dessous complète le schéma en dessinant 4 chromosomes soit 2 paires de chromosomes. La cellule initiale ( ou cellule mère des spermatozoïdes ) donne 4 gamètes à la suite de 2 divisions successives. Lors de la première division ce sont les chromosomes homologues (identiques) qui se séparent et lors de la deuxième division se sont les 2 filaments de chaque chromosome qui se séparent. On appelle ces 2 divisions successives la Méiose. Elle produit 4 gamètes Duplication des chromosomes Spermatozoid Séparation des chromosomes Homologues cellule initiale Séparation des filaments d un chromosome Etapes de la formation des gamètes dans une cellule mère des testicules

3 Conclusion : La méiose produit des gamètes différents Elle permet un brassage de l information génétique. Pour 2 paires de chromosomes différents on peut obtenir 4 gamètes différents (soit 2²). Pour trois paires de chromosomes différents, on peut obtenir 8 gamètes différents Pour 23 paires de chromosomes on peut obtenir 8.3 millions de spermatozoides différents et 8.3 millions d ovules différents.(2 23 ) III La fécondation Activité 3 : La fécondation Sarlet Johansson l héroïne du film de Luc Besson «Lucy» a un frère jumeau Hanter Johansson. Leurs parents sont Karsten Johansson et Mélanie Sloan ( voir documents fournis) Scarlet est blonde aux yeux bleus, Hanter est brun aux yeux marron. Problème : Quels sont les gènes contenus dans les ovules et les spermatozoïdes qui ont donné naissance à la cellule- œuf de Scarlet et la cellule- œuf de Hanter? Scarlet Johansson et son frère Hanter Johansson Affiche du film «Lucy» Consigne : En t aidant des différents documents et du matériel fournis tu répondras au problème sous forme d un texte argumenté avec des schémas légendés. Matériel : -photos du père et de la mère de Scarlet et de Hanter - Des spermatozoïdes et des ovules -Gène responsable de la couleur des cheveux ( cheveux blonds) CM ( cheveux marron)= dominant -Gène responsable de la couleur des yeux (yeux bleus) YM (yeux marron)= dominant

4 -un stylo effaceur Aide à la résolution : -trouver les spermatozoïdes produit par le père, et les ovules produit par la mère.( revoir l activité 2 si nécessaire) -réunir les gamètes ensemble pour fabriquer les cellules œufs de leurs enfants. correction Critères de réussite Elève Je vois que le papa a les yeux bleus et les cheveux blonds alors j en conclus qu ils possèdent 2 allèles récessifs pour chacun des gènes, et. En faisant subir la méiose à la cellule initiale, le papa produit donc 4 spermatozoïdes identiques CM Je vois que la maman a les yeux marron et les cheveux bruns j en conclus qu elle peut posséder 2 allèles différents pour chacun des 2 gènes :YM et CM En faisant subir la méiose à la cellule initiale, la maman peut former 4 ovules différents à savoir CM YM YM CM Je vois que Scarlet a les yeux bleus et est blonde j en conclus que la fécondation a lieu entre + FECONDATION Cellule œuf de Scarlet Je vois que Hanter e les yeux marrons et est brun j en conclus que la fécondation a lieu entre YM CM + YM CM cellule oeuf de Hanter Mon texte comprend des schémas légendés Capacités du socle Elève Professeur Je sais rechercher et extraire l information C 3.1 Je sais faire des liens entre les documents C 3.4

5 Je sais rédiger un texte illustré pertinent ( qui répond à la question). C 1.2 c Scarlet et son père Scarlet et sa mère

6 Bilan : La fécondation rétablit le nombre de chromosomes caractéristique de l espèce Une moitié des chromosomes est d origine maternelle l autre moitié est d origine paternelle C est le spermatozoïde qui déterminera le sexe de l enfant car il porte le chromosome sexuel Y La fécondation est une loterie qui associe au hasard deux gamètes génétiquement unique, donc chacun de nous est unique! IV Des maladies chromosomiques Activité 4 : Des disfocntionnements au moment de la méiose ou de la fécondation Bilan : Des disfonctionnments au niveau de la méiose peuvent entrainer la formation de gamètes anormaux. Les gamètes anormaux peuvent fusionner et donner des cellules oeufs anormales qui peuvent soit se développer( exemple trisomie 21) soit dégénérer. Schéma sur les disfonctionnement possibles au moment de la méiose.

7 Schéma bilan méiose + fécondation à compléter duplication fécondation Cellule initiale Cellule oeuf exercices fécondation